国家科技重大专项(ZX06901-020)
- 作品数：2 被引量：6H指数：1
- 相关作者：于波张平张文强徐景明刘明义更多>>
- 相关机构：清华大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：电气工程更多>>
- 高温固体氧化物电解池钙钛矿型氧电极材料Ba_xSr_(1-x)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)结构计算与性能研究被引量：1
- 2011年
- 研究和开发高性能的钙钛矿型混合电导氧化物是目前高温固体氧化物电解池(SOEC)氧电极材料研究的热点.选择BaxSr1-xCo0.8Fe0.2O3-δ系列材料,通过对材料的容差因子、关口半径、晶格自由体积等计算,以及对平均键能、B位离子的变价能力、催化活性等方面的分析,确定了A位最佳配比.对优化出的Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ材料的电化学性能进行了研究,并与自制的La0.2Sr0.8MnO3(LSM)氧电极材料进行了比较.结果表明:850℃下阳极极化阻抗(ASR)仅为0.07Ωcm2,远低于LSM;将其应用于SOEC氧电极进行高温电解制氢试验,产氢速率为相同条件下LSM的2.3倍,说明将Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ用作SOEC阳极材料具有很好的应用前景.
- 张文强于波张平徐景明
- 关键词：氧电极钙钛矿
- 单体固体氧化物电解池极化损失分析及阴极微结构优化被引量：5
- 2011年
- 基于高温固体氧化物电解池(SOEC)的高温蒸汽电解(HTSE)制氢技术作为一种非常有前景的大规模核能制氢新方法,受到国际上的迅速关注.但如何控制电解模式下的极化能量损失和性能衰减是HTSE实用化的关键.本文通过在线电化学阻抗测试技术,研究了实际运行状态下的单体固体氧化物池(SOC)在电池模式和电解模式下的极化阻抗分布,阐述了SOEC与高温固体氧化物燃料电池(SOFC)的差异,确定了SOEC氢电极支撑层水蒸气扩散过程极化损失大是制约电解池制氢性能提高的主要因素.在此基础上,采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)造孔剂对氢电极支撑层的微观结构进行了调整和优化.微结构优化后,氢电极材料的孔隙率提高了50%,孔隙为规则圆形,分布均匀,更利于气体扩散;电解电压1.3 V时,单位面积产氢率高达328.1 mL·cm-2·h-1(标准态),为改进前电解池的2倍,实现50 h以上连续稳定性运行.研究成果可为HTSE的实际应用提供一定的理论数据和技术基础.
- 于波刘明义张文强张平徐景明
- 关键词：固体氧化物电解池极化损失氢电极
